(57)【要約】  金属酸化物ナノファイバ製造装置は、噴出部と、混合部と、加熱部と、冷却部とを有する。噴出部は金属の粒子を噴出する。混合部は、分子内に酸素を含む酸化性成分を含むガスと金属の粒子とを混合させ、混合物を調製する。加熱部はこの混合物を加熱し、混合物の温度を、金属が蒸発する温度に上げる。冷却部は、加熱部で生成した生成物を冷却する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属の粒子を噴出する噴出部と、
分子内に酸素を含む酸化性成分を含むガスと前記粒子とを混合させ、混合物を調製する混合部と、
前記混合物の温度を、前記第１金属が蒸発する温度に上げるよう前記混合物を加熱する加熱部と、
前記加熱部で生成した生成物を冷却する冷却部と、を備えた、
金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項２】
前記第１金属が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎのいずれかである、
請求項１記載の金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項３】
前記噴出部は、前記混合部で調製された前記ガスと前記粒子の前記混合物を噴出する、
請求項１記載の金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項４】
前記混合部は、前記噴出部から噴出された前記粒子と前記ガスとを混合する、
請求項１記載の金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項５】
前記加熱部に前記ガスが導入され、前記加熱部は前記混合部を兼ねる、
請求項１記載の金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項６】
前記冷却部で冷却された生成物を受ける被堆積体を保持する保持部をさらに備えた、
請求項１記載の金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項７】
前記冷却部で冷却された生成物を受ける貯留槽をさらに備えた、
請求項１記載の金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項８】
前記噴出部に供給される前記粒子の凝集を抑制する振動部をさらに備えた、
請求項１記載の金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項９】
前記噴出部は前記第１金属の沸点より高い沸点を有する第２金属の粒子を前記第１金属の粒子と混合して噴出する、
請求項１記載の金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項１０】
前記混合部は、前記第１金属の沸点より高い沸点を有する第２金属の粒子と、前記第１金属の粒子と、前記ガスとを混合する、
請求項１記載の金属酸化物ナノファイバ製造装置。
【請求項１１】
第１金属の粒子を噴出するステップと、
分子内に酸素を含む酸化性成分を含むガスと前記粒子とを混合させ、混合物を調製するステップと、
前記混合物の温度を、前記第１金属が蒸発する温度に上げるよう前記混合物を加熱するステップと、
加熱されて生成した生成物を冷却するステップと、を備えた、
金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【請求項１２】
前記第１金属が、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎのいずれかである、
請求項１１記載の金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【請求項１３】
前記第１金属の粒子を噴出する際には、前記混合物の状態で噴出する、
請求項１１記載の金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【請求項１４】
前記混合物を調製する際に、噴出された前記粒子と前記ガスとを混合する、
請求項１１記載の金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【請求項１５】
前記噴出された前記粒子を前記ガスの雰囲気内で加熱することで、前記混合物を調製するステップと、前記混合物を加熱するステップと、を実施する、
請求項１１記載の金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【請求項１６】
冷却された生成物を被堆積体で受け、前記被堆積体の表面に前記ナノファイバを付着させる、
請求項１１記載の金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【請求項１７】
冷却された生成物を貯留槽で受け、前記貯留槽に前記ナノファイバを貯留させる、
請求項１１記載の金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【請求項１８】
前記粒子を加熱する際、前記粒子は前記ガスにのみ接触している、
請求項１１記載の金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【請求項１９】
前記第１金属の粒子を噴出する際に、前記第１金属の沸点より高い沸点を有する第２金属の粒子を前記第１金属の粒子と混合して噴出する、
請求項１１記載の金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【請求項２０】
前記ガスと前記第１金属の粒子とを混合させ、混合物を調製する際に、前記第１金属の沸点より高い沸点を有する第２金属の粒子と、前記第１金属の粒子と、前記ガスとを混合する、
請求項１１記載の金属酸化物ナノファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱材、耐熱性、耐電圧材、等を必要とする各種の電子デバイスなどに使われる、二酸化ケイ素などの金属酸化物で形成されたナノファイバの製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化物材料、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）をナノファイバ形状に加工するためには、化学気相成長法（ＣＶＤ法）やＶａｐｏｒｉｚｅｄ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法（ＶＳＤ法）が適用可能である。ＣＶＤ法ではケイ素（Ｓｉ）を含むガスを原料として、低圧下の気相中で繊維状のＳｉＯ２を生成させる。たとえばモノシラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）等が原料ガスとして用いられる。ＣＶＤ法では金属酸化物ナノファイバは結晶化（単結晶もしくは多結晶）しており、針状の金属酸化物が形成される。一方、ＶＳＤ法では、触媒を形成したＳｉ基板を焼成し、Ｓｉ基板から蒸発するＳｉを原料として繊維状のＳｉＯ２を生成させる。ＶＳＤ法では金属酸化物ナノファイバはアモルファスとなり、高い柔軟性を有した金属酸化物ナノファイバ形状が形成される。【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献としては例えば特許文献１、２が挙げられる。【０００４】
ＶＳＤ法は高価な装置を必要とせず、金属基板上の所望の位置だけに金属酸化物ナノファイバを形成できる優れた方法である。しかしながら、ＶＳＤ法では原料となる原子を基板から供給する。そのため、金属酸化物ナノファイバを構成する金属元素と、基板を構成する金属が同じ場合に限られる。たとえばＳｉＯ２ナノファイバの場合、Ｓｉ基板に限られる。したがって自由に選択した基材に、異種金属の酸化物ナノファイバを形成することが難しい。【０００５】
また、ＶＳＤ法では基板から材料が蒸発する温度まで上昇させる必要がある。たとえば金属基板としてＳｉ基板を用いた場合、焼成において１０００℃以上の高温処理が必要である。したがって、これより低融点であるガラスやプラスチックスなどの基板、構造体、ガラスやプラスチックスなどとの複合構造体といった対象物上に金属酸化物ナノファイバを形成することは困難である。【０００６】
一方、ＣＶＤ法では、金属酸化物ナノファイバを構成する原材料はガスで供給されるので比較的自由な対象物、たとえば、特に温度耐性の弱いガラス、樹脂、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）基板などに金属酸化物ナノファイバを形成できる。しかしながら、真空中でガスプラズマを発生、分布を制御する必要があるため一般的に装置が高価であり、大面積の基板に均一性高く形成するのには不向きである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００４／０９９０６８号
【特許文献２】国際公開第２００９／０３４６９７号
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、自由に選択された対象物の大面積に金属酸化物ナノファイバを形成するための金属酸化物ナノファイバ製造方法と製造装置である。
【０００９】
本発明の金属酸化物ナノファイバ製造装置は、噴出部と、混合部と、加熱部と、冷却部とを有する。噴出部は金属の粒子を噴出する。混合部は、分子内に酸素を含む酸化性成分を含むガスと金属の粒子とを混合させ、混合物を調製する。加熱部はこの混合物を加熱し、混合物の温度を、金属が蒸発する温度に上げる。冷却部は、加熱部で生成した生成物を冷却する。また本発明の金属酸化物ナノファイバ製造方法は、金属の粒子を噴出するステップと、混合物を調製するステップと、混合物を加熱するステップと、加熱されて生成した生成物を冷却するステップとを有する。混合物を調製するステップでは、分子内に酸素を含む酸化性成分を含むガスと粒子とを混合させる。混合物を加熱するステップでは、混合物の温度を、この金属が蒸発する温度に上げる。
【００１０】
本発明では、金属酸化物ナノファイバの原料となる金属を粒子状態で供給することで、ＶＳＤ法のような原料基板を必要としない。金属酸化物ナノファイバの素材が原料基板に制限されない。またＣＶＤ法に比べ、金属酸化物ナノファイバを大面積の基板（被堆積物）に均一性高く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は本発明の実施の形態における金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。
【図２】図２は図１に示す製造装置を用いた金属酸化物ナノファイバの製造手順の概念図である。
【図３Ａ】図３Ａは本発明の実施の形態における他の金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは本発明の実施の形態における他の金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは本発明の実施の形態における他の金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは本発明の実施の形態における他の金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態におけるさらに他の金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態における金属酸化物ナノファイバ製造装置を説明する模式図、図２はこれを用いて金属酸化物ナノファイバを形成する製造手順の概念図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の金属酸化物ナノファイバ製造装置（以下、製造装置）２０Ａは、ノズル部２と、混合部４Ａと、加熱部５と、テーブル７と、冷却部１０と、チャンバ１１と、減圧ポンプ１２とを有している。
【００１５】
ノズル部２は金属の粒子１を噴出する噴出部である。混合部４Ａは分子内に酸素を含む酸化性成分を含むガス３と粒子１とを混合させ、混合物を調製する。具体的には、混合部４Ａは、ガス３と粒子１とを混合し、ノズル部２は、混合部４Ａで調製された混合物を噴出する。
【００１６】
加熱部５はこの混合物の温度を、所定の温度に上げるよう混合物を加熱する。テーブル７は加熱部５から一定の距離を置いて付着させたい被堆積体である対象物６をセットするための保持部である。加熱部５とテーブル７との間の部分は、加熱部５で加熱されて生成した生成物を冷却する冷却部１０として機能する。一旦温度の上がった粒子１は冷却されて繊維形状の金属酸化物ナノファイバ（以下、ナノファイバ）８となり、対象物６へ到達する。すなわち、テーブル７は冷却部１０で冷却された生成物であるナノファイバ８を受ける被堆積体を保持する保持部である。
【００１７】
チャンバ１１は、ノズル部２、混合部４Ａ、加熱部５、冷却部１０、テーブル７を収容している。減圧ポンプ１２はチャンバ１１の内部を減圧する。
【００１８】
次に、図２を参照しながらナノファイバ８が形成される様子を説明する。原料となる金属の粒子１と分子内に酸素を含む酸化性成分を含むガス３とを混合部４Ａにおいて混合させる。そして、この混合物をノズル部２より噴出し、加熱部５によって所定の温度に加熱することで粒子１を蒸発させる。
【００１９】
所定の温度とは、粒子１がチャンバ１１内の圧力下において蒸発する温度である。チャンバ１１内の圧力は大気圧以下、１００Ｐａ程度以上の範囲内に保たれている。蒸発した金属原子はガス３に含まれる酸素と結合し、金属酸化物が形成される。たとえば粒子１としてＳｉ、ガス３として酸素を用いた場合、Ｓｉと酸素とを混合し、加熱することにより、ＳｉＯ（亜酸化シリコン）が生成してチャンバ１１内雰囲気中に放出される。このＳｉＯが加熱部５から放出され、冷却部１０で冷却されることで凝集を起こすと、チャンバ１１内雰囲気中の酸素を取り込んでＳｉＯ２となり、繊維形状の固形成分として析出し、ナノファイバ８が形成される。その後、テーブル７に予め準備されていた対象物６上に付着することで、対象物６上にナノファイバ８を製造することができる。
【００２０】
金属の種類によっても異なるが、例えば粒子１がＳｉからなる場合、粒子１が加熱部５で１０００〜１５００℃にて加熱される際にＳｉＯ２からなるナノファイバ８が生成する。この生成時にはナノファイバ８も１０００℃以上の高温であるが、テーブル７にセットされた対象物６に到達する際にはナノファイバ８は冷却部１０で十分冷却されている。そのため対象物６を不用意に加熱してしまうことは少なくなる。このため、ガラス、樹脂やＩＴＯ基板など温度に対する耐性が低い対象物６にもナノファイバ８を形成することができる。このように、対象物６の選択範囲が広がる。また、ＶＳＤ法のように、ナノファイバ８の素材が対象物６に制限されない。
【００２１】
ノズル部２が上記混合物を噴出するために、ノズル部２内の雰囲気圧力は、ノズル部２外のチャンバ１１内の雰囲気よりも高い。そのため、ノズル部２内は混合部４Ａから供給されるガス３によって加圧され、チャンバ１１内の雰囲気は減圧ポンプ１２によって減圧されている。すなわちノズル部２から噴出したガスのうち、粒子１の蒸発した成分と反応しない残分は減圧ポンプ１２によりチャンバ１１外へ排出され、ノズル部２外のチャンバ１１内の雰囲気圧力はノズル部２内の雰囲気圧力よりも低く保たれている。
【００２２】
なお、加熱部５によって粒子１とガス３との混合物を加熱する際に、加熱部５における雰囲気圧力を大気圧より低くしておくと、粒子１を構成する金属の蒸発する温度が下がり、蒸発しやすくなるので、ナノファイバ８をより多く形成することができる。この状態は、加熱部５とテーブル７とが設置されたチャンバ１１の内部雰囲気の圧力を大気圧より低く設定しておくことによって実現できる。この構成により、ノズル部２での雰囲気の圧力がチャンバ１１の雰囲気の圧力より高くなり、より噴出しやすくなり望ましい。
【００２３】
ナノファイバ８の形成条件は、たとえばＳｉＯ２の場合、雰囲気の全圧および酸素分圧によって変化すると考えられる、Ｓｉ、ＳｉＯの蒸気圧温度、気相ＳｉＯ生成速度、液相ＳｉＯ凝集速度等によって決定され、様々なサイズのＳｉＯ２ナノファイバの析出が可能となる。
【００２４】
なお、温度維持過程での酸素分圧が高すぎると、Ｓｉの気化もしくはＳｉＯの気化が適切に行われず、ＳｉＯ２への凝集および析出が行われなくなり、ナノファイバ８が形成できなくなる。そのため、雰囲気圧力、酸素分圧は粒子１の蒸気圧に鑑みて特に重要なパラメータである。
【００２５】
なお、加熱部５によって加熱する領域の圧力が小さい時には、加熱部５からの熱は雰囲気の熱伝導では届かなくなる。この場合は赤外線ランプや、マイクロ高周波を加熱部５として用いて、粒子１の温度を上げればよい。
【００２６】
なお、ガス３における、酸化物を形成するために必要な酸化性成分は酸素の他に、亜酸化窒素Ｎ２Ｏ、一酸化炭素ＣＯなど酸化作用を有し酸素を供給するガスも使用可能と考えられる。しかしながら、これらのガスは酸素以外の元素を含むため、金属酸化物の形成およびナノファイバ８の形成過程に影響を及ぼす。そのため、このようなガスを用いるには濃度、温度、圧力などの条件を適切に制御する必要がある。
【００２７】
このようにナノファイバ８は、ガス３の分圧と温度とのパラメータを制御することによって所望の形状に形成される。なお、粒子１の大きさと濃度、ファイバ形成領域である加熱部５や冷却部１０における雰囲気の圧力、雰囲気の酸素濃度、雰囲気の温度、その結果として変化する中間生成物のＳｉＯの濃度等の条件により析出状態が変わる。そのため、これらの析出状態を変えることによって所望の繊維形状のナノファイバ８を形成することが出来る。
【００２８】
例えば、これら条件によって析出状態を変えることでナノファイバ８の直径（太さ）を制御することが可能である。ナノファイバ８の直径は１０ｎｍ程度から、１μｍ程度にできる。なお、ナノファイバ８の長さもまた、条件によって制御が可能であるが、一般的に１〜５００μｍである。
【００２９】
なお、金属からなる粒子はＳｉの他、Ｔｉを使えばＴｉＯ２ナノファイバ、Ａｌを使えばＡｌ２Ｏ３ナノファイバ、Ｓｎを使えばＳｎＯ２ナノファイバとなると考えられるが、形成条件はＴｉ、ＡｌやＳｎの蒸発する温度や蒸気圧によって変わる。一般に、金属材料の蒸気圧よりも極端に高い濃度で酸素が供給されると蒸気中で化学反応が起きにくくなると考えられる。一方で、ナノファイバ８を形成するためには酸素（酸素原子）は不可欠であるので、ナノファイバ８の形成を妨げない程度に酸素濃度を高くすることが良いと考えられる。
【００３０】
なお、金属からなる粒子１はその大きさや表面形状によって、表面積が変わるため、同じ雰囲気温度、圧力であっても蒸発量が変化する。より低い温度でナノファイバ８を形成し、ナノファイバ８の径を細くしたい場合にはより粒径の小さな粒子１を用いる方が効率的である。このように、粒子１の粒径が小さいほど、その体積に対する表面積の比率が大きくなり、蒸発しやすくなる。なお、粒子１の粒径が小さすぎると蒸発が速く進みすぎる。したがって粒子１の粒径は１μｍ以上が好ましいと考えられる。具体的には、粒子１の粒径は１００μｍ以下が好ましく、実際に５μｍでナノファイバ８を形成できることを確認している。このように粒子１をナノファイバ８の原料とすることは、従来のＣＶＤ法を用いたナノファイバ８の製造方法であるガス供給、基板供給などに比べて汎用性が高いという利点を有する。
【００３１】
上述のように、雰囲気から受ける熱エネルギーによって、粒子１を構成する金属が蒸発する効率は、粒子１の大きさが小さいほど、高くなる。このため、粒子１は雰囲気を構成する物質（ガス３）のみに接触している場合に、最も蒸発効率が良くなる。
【００３２】
ただし、粒子１が雰囲気以外の物質に接触していると繊維が形成されないというわけではない。すなわち、粒子１同士が接触していてもよい。あるいは、加熱部５を構成する部材に粒子１が接触してもよい。この場合でも、雰囲気を構成する物質のみに接触している場合と比べて、効率が低減されるものの、繊維は形成される。
【００３３】
しかしながら、粒子１ができる限り孤立分散しているほうが、均一性が向上するため好ましく、また加熱部５を構成する部材に接触しないことが好ましい。上記のように、粒子１を雰囲気以外の物質に接触させないためには、例えば図１に示すように、粒子１をノズル部２に供給する途中に振動部１５を設ければよい。すなわち、ノズル部２に供給される粒子１の凝集を抑制する振動部１５を設けることが好ましい。この場合は、粒子１同士が凝集することを抑制することが可能となる。あるいは、加熱部５の内壁に沿ったガス３の層流を形成して粒子１が加熱部５に接触するのを抑制してもよい。これらの構成は以下に説明する図３Ａ〜図５に示す金属酸化物ナノファイバ製造装置にも適用できる。
【００３４】
なお、図３Ａに示すように混合部４Ａに代えて、混合部４Ｂをノズル部２の後に設けてもよい。図３Ａは本発明の実施の形態における他の金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。製造装置２０Ｂでは、ノズル部２がガス３の雰囲気下に直接、粒子１を噴出する。すなわち、混合部４Ｂは、噴出部２から噴出された粒子１とガス３とを混合する。この場合、例えば窒素などの不活性ガスをキャリアガスとして用いることで、ノズル部２から粒子１を噴出することができる。なお、加熱部５における酸素（酸化性ガス）の割合は、全ガスに対して０．１ｖｏｌ％程度にする。
【００３５】
さらに、図３Ｂに示すように、混合部を独立して設けずに、加熱部５にガス３を導入してもよい。図３Ｂは本発明の実施の形態における他の金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。
【００３６】
このように、噴出された粒子１をガス３の雰囲気内で加熱してもよい。これによりガス３と粒子１の混合物を調整しつつ、同時にこの混合物を加熱することができる。
【００３７】
次に、より好ましい金属酸化物ナノファイバ製造装置の構成について、図４Ａ、図４Ｂを参照しながら説明する。図４Ａ、図４Ｂは本発明の実施の形態におけるさらに他の金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。
【００３８】
金属からなる粒子１を蒸発し、酸化、析出させる過程において、粒子１を構成する金属の沸点より高い沸点を有する第２金属の粒子１Ａを所定量投入しておくことが望ましい。粒子１が蒸発後に、第２金属の粒子１Ａに選択的に凝集することにより、粒子１を構成する金属の凝集率が高まり、ナノファイバ８がより効率よく形成される。ここで第２金属としては、白金、金、ニッケル、鉄等を用いることが出来るが、どれを選ぶかはナノファイバ８を形成したい粒子１の金属の沸点によって適切に選ぶべきである。なお、粒子１Ａは、図４Ａに示すように予め粒子１と混合させておけばよい。あるいは、図４Ｂに示すように混合部４Ａに粒子１と粒子１Ａとをそれぞれ投入してもよい。また、図３Ａ、図３Ｂに示す構成において、ノズル部２へ粒子１と粒子１Ａとの混合物を供給してもよい。
【００３９】
次に、図５を参照しながら図１に示す製造装置２０Ａの変形例を説明する。図５は本発明の実施の形態におけるさらに他の金属酸化物ナノファイバ製造装置の模式図である。
【００４０】
図１に示す製造装置２０Ａでは、ナノファイバ８を形成温度より低い融点を持つ材料、たとえばガラス、樹脂などの基板である対象物６に形成する。これに対し図５に示す製造装置２０Ｃでは、ナノファイバ８を特定の対象物６上へ形成することなく、貯留槽９にナノファイバ８を回収する。
【００４１】
すなわち、テーブル７に代えて貯留槽９が設けられている。ナノファイバ８を回収するための貯留槽９は加熱部５から一定の距離を置いて設けられている。すなわち、加熱部５と貯留槽９との間には冷却部１０が設けられ、一旦温度の上がった粒子１は冷却されて繊維形状のナノファイバ８となり、貯留槽９へ到達する。貯留槽９に到達したナノファイバ８は、冷却部１０を得て冷めた状態になっている。そのため、貯留槽９はナノファイバ８を凝集することなく回収することができる。
【００４２】
貯留槽９には水やオイル、流動パラフィンなどの液体が貯留されている。貯留槽９に貯留する液体は、チャンバ１１内の設定圧力に応じて選択される。沸点が低く、蒸気圧の高い液体はチャンバ１１内の設定圧力が低いと蒸発しやすいが、その一方、ナノファイバ８を回収後に除去しやすい。一方、沸点が高く、蒸気圧の低い液体はナノファイバ８を回収後に除去しにくいが、チャンバ１１内の設定圧力が低めでも使用可能である。
【００４３】
このように回収されたナノファイバ８は、例えば、後工程により溶液中に所定量を投入し、混合分散させることも可能であるため、溶液中で高表面積を必要とするアプリケーションなどに有用である。
【００４４】
例えば、ナノファイバ８を金属薄膜でコーティングすると、金属薄膜はナノサイズ構造となる。このような材料は、たとえば局在プラズモン共鳴（ＬＰＲ）現象を持つ材料として利用できる。この場合、プラズモン効果を利用しその共鳴状態を調べることで、表面における物理的変化（たとえば物質付着による誘電率変化、金属薄膜の膜厚変化等）を高感度に検出することができる。
【００４５】
あるいは、ナノファイバ８の表面に特異的に物質を吸着させるプローブ材料を付着させておけば、溶液中でこれらプローブ材料に対となって吸着する物質を容易に捕捉することができる。たとえば抗原タンパク、一本鎖ＤＮＡあるいはペプチド等をナノファイバ８の表面に付着させれば、溶液中でタンパク質やＤＮＡ、ペプチド等を容易に捕捉することができる。ナノファイバ８は極めて細く表面積が広く、溶液が浸透されやすいので、これら物質の検出を高精度に行うことができる。
【００４６】
なお図１〜図４Ｂでは、粒子１は水平方向に移動、噴出し、ナノファイバ８を形成する構成としている。これ以外に、テーブル７を加熱部５の下方に設置し、テーブル７に対象物６を保持させ、形成されたナノファイバ８を対象物６に付着させることも可能である。このような構成では、ナノファイバ８の対象物６への付着に重力を利用することが可能となり、有用である。またこのような配置は図５に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明による金属酸化物ナノファイバ製造装置を用いることにより、金属酸化物ナノファイバを容易に形成することができる。このような金属酸化物ナノファイバは、例えば、タンパク質の高感度検出を行うアッセイプレートにおいて、その薬剤担持部材料として用いることができる。このようなアッセイプレートは樹脂やガラスなど低融点である材料で構成されることが多い。そのため、薬品スクリーニングや診断装置など各種の測定システムに使われるプレートの製造などに有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１，１Ａ    粒子
２    ノズル部（噴出部）
３    ガス
４Ａ，４Ｂ    混合部
５    加熱部
６    対象物（被堆積体）
７    テーブル
８    金属酸化物ナノファイバ（ナノファイバ）
９    貯留槽
１０    冷却部
１１    チャンバ
１２    減圧ポンプ
１５    振動部
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ    金属酸化物ナノファイバ製造装置（製造装置）
【図１】
2011135824.tif 000003
【図２】
2011135824.tif 000004
【図３Ａ】
2011135824.tif 000005
【図３Ｂ】
2011135824.tif 000006
【図４Ａ】
2011135824.tif 000007
【図４Ｂ】
2011135824.tif 000008
【図５】
2011135824.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月31日(2012.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
このように、噴出された粒子１をガス３の雰囲気内で加熱してもよい。これによりガス３と粒子１の混合物を調製しつつ、同時にこの混合物を加熱することができる。
【国際調査報告】
2011135824.tif 000010
2011135824.tif 000011
2011135824.tif 000012
2011135824.tif 000013